铟磷共掺杂p型氧化锌薄膜形成机理和性质

• 作者: 单崇新 姚斌 张吉英 张振中 李炳辉 杨通 申德振 赵婷婷 郑昌佶 陈足红
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 氧化锌 共掺 射频磁控溅射 XPS
• 年，卷（期）: 2009,（1）
• 页码范围: 12-18
• 页数: 7页
• 分类号: O482.31
• 字数: 1211字
• 语种: 中文

摘要

利用射频磁控溅射在石英衬底上生长出铟磷共掺氧化锌薄膜(ZnO∶In,P),所用靶材为掺杂五氧化二磷(P2O5)和氧化铟(In2O3)的氧化锌(ZnO)陶瓷靶,掺杂质量分数分别为1.5%和0.3%,溅射气体为Ar和O2的混合气体.原生ZnO薄膜是绝缘的,600 ℃退火5 min后导电类型为n型,而800 ℃退火5 min后为p型.p型ZnO薄膜的电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为12.4 Ω·cm,1.6×1017 cm-3 和3.29 cm2·V-1·s-1.X射线衍射测量结果表明所有样品都只有(002)衍射峰,并与相同条件下生长的未掺杂ZnO相比向大角度方向偏移,意味着In和P都占据Zn位.XPS测试结果表明在共掺ZnO薄膜中P不是取代O而是取代Zn.因此,铟磷共掺ZnO薄膜中,In和P都取代Zn,并且PZn与2个锌空位(VZn)形成PZn-2VZn复合受主,薄膜表现为p型.